[发明专利]基于小型压水堆的核能制汽采油系统

说明书

本发明公开了基于小型压水堆的核能制汽采油系统，包括与油井连接的燃料化石注汽锅炉，油井还与计量站或联合站连接，还包括小型压水堆蒸汽发生器、乏汽减压装置、一号中间换热器、二号中间换热器，所述一号中间换热器、二号中间换热器串接在一起，所述小型压水堆蒸汽发生器出汽口同时连接乏汽减压装置进汽口、二号中间换热器进汽口，所述乏汽减压装置出汽口连接一号中间换热器进汽口，所述二号中间换热器出汽口连接燃料化石注汽锅炉进汽口，本发明采用小型压水堆提供高、低压的饱和蒸汽或过热蒸汽，用于采油过程中加热油层中原油或者用于地面管线中掺热输油。

技术领域

本发明涉及油田采油技术，具体地说是基于小型压水堆的核能制汽采油系统。

背景技术

随着世界范围内稠油开采规模的不断扩大，注蒸汽开采稠油作为一种成熟工艺已越来越引起人们的重视。稠油热采是目前世界上规模最大的提高原油采收率工程项目，该技术自问世以来，已经有了突飞猛进的发展，形成了以蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD、热水驱等技术为代表的技术框架。

注汽锅炉是现在油田中应用最广泛的蒸汽注入设备，其将水转化为干度为75％的湿饱和蒸汽，注入井下，对油层进行加热，以降低原油粘度，从而提高采收率。目前燃料主要包括原油、天然气、水煤浆等，因此注汽锅炉分为烧原油注汽锅炉、烧天然气注汽锅炉、烧煤注汽锅炉。然而近期随着国际油价的下跌，有效缩减开发成本成了石油行业必须考虑的问题。稠油热采注汽系统成本占稠油热采成本的65％以上。燃油燃气蒸汽锅炉需要不间断的提供燃料来满足注入蒸汽压力的要求，不但成本较高，而且燃烧后会产生二氧化碳、二氧化硫等有害气体，严重污染环境，面临着巨大的环保压力。因此，油田注汽锅炉的技术更新成为大势所趋。

核能是指通过原子核的裂变或聚变而获得能量，与化石燃料相比，核能是非常清洁的能源，不会排放有害物质，污染环境。而稠油开采恰恰需要大量的高品质的蒸汽，采用核能制汽的方式，可以部分或者完全替代传统化石燃料的锅炉方式产生蒸汽，减少环境污染。通过专利查询，目前核能主要用于发电，如CN201610500080，一种基于采用核能发电的系统；用于制氢，如CN201610115011,核电站高温气冷堆发电制氢制淡水三联产系统及其方法；用于海水淡化，如CN200710099364,一种核能海水淡化耦合设备及其方法。没有查到用于油田开发需要的直接制蒸汽采用的专利，因此属于空白。

小型核能反应堆是电功率小于300MW的核反应堆动力装置，小型堆的发展有望使核能为稠油热采提供更为清洁和廉价的热能用于稠油热采。本发明采用压水堆技术，它是目前世界上最普遍采用的核电堆型。其主要特点是利用堆容器—压力壳和冷却剂环路系统、设备包容带放射性的一回路介质。利用主泵使冷却剂循环带出堆芯热量；利用蒸汽发生器使二回路水介质，由给水变成蒸汽，从而推动汽轮发电机组输出电能。

本发明专利主要针对一种小型压水堆与常规化石燃料锅炉联合制备油田采用用高品质蒸汽进行描述。

发明内容

本发明的目的在于提供基于小型压水堆的核能制汽采油系统，小型压水堆提供高、低压的饱和蒸汽或过热蒸汽，用于采油过程中加热油层中原油或者用于地面管线中掺热输油。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，基于小型压水堆的核能制汽采油系统，包括与油井连接的燃料化石注汽锅炉，油井还与计量站或联合站连接，还包括小型压水堆蒸汽发生器、乏汽减压装置、一号中间换热器、二号中间换热器，所述一号中间换热器、二号中间换热器串接在一起，所述小型压水堆蒸汽发生器出汽口同时连接乏汽减压装置进汽口、二号中间换热器进汽口，所述乏汽减压装置出汽口连接一号中间换热器进汽口，燃料化石注汽锅炉出汽口连接油井。

所述乏汽减压装置出汽口还直接连接计量站或联合站。

所述燃料化石注汽锅炉自身的燃烧腔还连接化石燃料通道、空气通道。

所述乏汽减压装置出汽口还通过二号调节阀连接一号中间换热器，二号中间换热器出汽口连接一号中间换热器进汽口。